JP5705255B2 - Automatic transmission for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle.
従来の車両用自動変速機としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来の車両用自動変速機は、いわゆるラビニョ・タイプの遊星歯車組および１組のシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組からなる遊星歯車組と、２個のクラッチおよび３個のブレーキの油圧作動による摩擦締結要素と、を有し、前進６速後進１速を得るようにしている。
As a conventional automatic transmission for a vehicle, the one described in
しかしながら、上記従来の車両用自動変速機には、以下に説明するような問題がある。
上記従来の車両用自動変速機で各変速段を得るには、上記５個のうち２個の摩擦締結要素に選択的に締結圧を供給し、残り３個の摩擦締結要素は解放状態にしている。この結果、解放状態にある摩擦締結要素が３個、引きずり状態となるため、その分、燃費が悪化するといった問題がある。特に、ブレーキはこの一方の側が自動変速機ケースであるため、潤滑油の排出性がクラッチよりも劣る結果、クラッチに比べて引きずり抵抗が大きくなるが、この従来の自動変速機ではブレーキが３個も用いているため、燃費はさらに悪化することになる。
However, the conventional automatic transmission for a vehicle has the following problems.
In order to obtain each gear stage with the conventional automatic transmission for a vehicle, the engagement pressure is selectively supplied to two of the five friction engagement elements, and the remaining three friction engagement elements are in a released state. Yes. As a result, since the three frictional engagement elements in the released state are dragged, there is a problem that the fuel consumption is deteriorated accordingly. In particular, since the brake has an automatic transmission case on one side, the oil drainage is inferior to that of the clutch, resulting in higher drag resistance than the clutch. However, this conventional automatic transmission has three brakes. As a result, the fuel consumption will be further deteriorated.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、解放状態にあって引きずりを発生する摩擦締結要素の個数を低減して燃費を向上させることができるようにした車両用自動変速機を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the object of the present invention is to reduce the number of frictional engagement elements that generate drag in the released state, thereby improving fuel efficiency. The object is to provide an automatic transmission for a vehicle.
この目的のため本発明による車両用自動変速機は、
入力軸と、
出力部材と、
静止部と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素をそれぞれ有する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組、および第３遊星歯車組と、
第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキの５個の摩擦締結要素と、
を備え、
第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第１遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１要素、第２要素、第３要素とし、
第２遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第２遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第４要素、第５要素、第６要素とし、
第３遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で第３遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第７要素、第８要素、第９要素とし、
入力軸を、第２要素に常時連結し、
出力部材を、第５要素に常時連結し、
第１要素と第７要素を、常時連結して第１ブレーキの締結で静止部に固定可能とし、
第３要素を、第１クラッチの締結で第４要素に連結可能、かつ第２クラッチの締結で第８要素に締結可能とし、
第４要素を、第９要素に常時連結し、
第６要素を、第２ブレーキの締結で静止部へ固定可能、かつ第３クラッチの締結で第８要素と連結可能とした、
ことを特徴とする。
For this purpose, the automatic transmission for vehicles according to the present invention comprises:
An input shaft;
An output member;
A stationary part;
A first planetary gear set, a second planetary gear set, and a third planetary gear set each having three rotational elements: a sun gear, a ring gear, and a pinion carrier;
Five frictional engagement elements, a first clutch, a second clutch, a third clutch, a first brake, and a second brake;
With
The three rotating elements of the first planetary gear set are arranged on the common speed diagram according to the interval corresponding to the gear ratio of the first planetary gear set, and the first element, the second element, and the third element are arranged in this order. age,
The three rotating elements of the second planetary gear set are arranged in accordance with the interval corresponding to the gear ratio of the second planetary gear set on the common speed diagram, and the fourth element, the fifth element, and the sixth element are arranged in this order. age,
The three rotating elements of the third planetary gear set are arranged according to the interval corresponding to the gear ratio of the third planetary gear set on the common speed diagram, and the seventh element, the eighth element, and the ninth element are arranged in this order. age,
Always connect the input shaft to the second element,
Always connecting the output member to the fifth element;
The first element and the seventh element are always connected and can be fixed to the stationary part by fastening the first brake,
The third element can be connected to the fourth element by fastening the first clutch, and can be fastened to the eighth element by fastening the second clutch,
Always connect the fourth element to the ninth element,
The sixth element can be fixed to the stationary part by fastening the second brake, and can be connected to the eighth element by fastening the third clutch.
It is characterized by that.
また、好ましくは、第１遊星歯車組〜第３遊星歯車組が、すべてシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組である、ことを特徴とする。 Preferably, the first planetary gear set to the third planetary gear set are all single-pinion type planetary gear sets.
また、好ましくは、第１クラッチが、第１速、第２速、第４速および第５速で締結し、
第２クラッチが、第１速、第３速、第４速、第６速および後進で締結し、
第３クラッチが、第４速、第５速、第６速および後進で締結し、
第１ブレーキが、第２速、第３速、第５速および第６速で締結し、
第２ブレーキが、第１速、第２速、第３速、および後進で締結する、
ことを特徴とする。
Preferably, the first clutch is engaged at the first speed, the second speed, the fourth speed and the fifth speed,
The second clutch is engaged at the first speed, third speed, fourth speed, sixth speed and reverse,
The third clutch is engaged at the fourth speed, fifth speed, sixth speed and reverse,
The first brake is engaged at the second speed, the third speed, the fifth speed and the sixth speed,
The second brake is engaged at the first speed, second speed, third speed, and reverse,
It is characterized by that.
また、好ましくは、第１要素が、第１遊星歯車組のサン・ギヤであり、
第２要素が、第１遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
第３要素が、第１遊星歯車組のリング・ギヤであり、
第４要素が、第２遊星歯車組のサン・ギヤであり、
第５要素が、第２遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
第６要素が、第２遊星歯車組のリング・ギヤであり、
第７要素が、第３遊星歯車組のサン・ギヤであり、
第８要素が、第３遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
第９要素が、第３遊星歯車組のリング・ギヤである、
ことを特徴とする。
Preferably, the first element is a sun gear of the first planetary gear set,
The second element is a pinion carrier of the first planetary gear set;
The third element is the ring gear of the first planetary gear set;
The fourth element is the sun gear of the second planetary gear set;
The fifth element is the pinion carrier of the second planetary gear set;
The sixth element is the ring gear of the second planetary gear set;
The seventh element is the sun gear of the third planetary gear set;
The eighth element is the pinion carrier of the third planetary gear set;
The ninth element is the ring gear of the third planetary gear set;
It is characterized by that.
本発明は、上記のように自動変速機を構成したので、各変速段での摩擦締結要素の締結時には、解放状態となる摩擦要素を従来技術のものより少ない個数に抑えることが可能となる。
このため、解放状態にある摩擦締結要素による引きずりを低減して燃費を向上させることができる。
In the present invention, since the automatic transmission is configured as described above, it is possible to reduce the number of friction elements to be released to a smaller number than that of the prior art when the friction engagement elements are engaged at each shift stage.
For this reason, the drag by the frictional engagement element in the released state can be reduced and the fuel consumption can be improved.
また、第１遊星歯車組〜第３遊星歯車組を、すべてシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組としたので、構造が簡単となり、音や振動上、有利になる。 Further, since the first planetary gear group to the third planetary gear group are all single-pinion type planetary gear groups, the structure is simplified, which is advantageous in terms of sound and vibration.
また、第１クラッチ〜第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキの摩擦締結要素を上記のように締結されるようにしたので、前進６速および後進の変速段を得ることができる。
また、この場合、各変速段を得るには、３個の摩擦締結要素を締結し、残り２個を解放状態にすればよいので、引きずり状態にある摩擦締結要素を従来技術のものより１個少なくすることができ、燃費を向上させることができる。また、ブレーキの個数が少なくなる分、より燃費を向上させることができる。
In addition, since the frictional engagement elements of the first to third clutches, the first brake, and the second brake are engaged as described above, it is possible to obtain six forward speeds and reverse gears.
In this case, in order to obtain each shift stage, it is only necessary to fasten the three frictional engagement elements and release the remaining two, so that one frictional engagement element in the dragged state is one in comparison with the prior art. This can reduce the fuel consumption. Further, fuel consumption can be further improved as the number of brakes is reduced.
また、第１要素〜第９要素を上記のように構成したので、最適なギヤ比の自動変速機を得ることができる。 In addition, since the first to ninth elements are configured as described above, an automatic transmission with an optimum gear ratio can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
まず、実施例１の車両用自動変速機の全体構成を説明する。
この実施例１の車両用自動変速機は、エンジン前置き前輪駆動車やエンジン後置き後輪駆動車の、いわゆるエンジン横置きタイプに適用される。
図１に、実施例１の車両用自動変速機のスケルトンを示す。なお、図１では、中心軸（入力軸Iの中心軸を通る軸）から上半分を描いてあり、下半分は省略している。
First, the overall configuration of the vehicle automatic transmission according to the first embodiment will be described.
The automatic transmission for a vehicle according to the first embodiment is applied to a so-called horizontal engine type of an engine front-mounted front wheel drive vehicle or an engine rear-mounted rear wheel drive vehicle.
FIG. 1 shows a skeleton of the automatic transmission for a vehicle according to the first embodiment. In FIG. 1, the upper half is drawn from the central axis (the axis passing through the central axis of the input shaft I), and the lower half is omitted.
同図に示すように、実施例１の車両用自動変速機は、入力軸Iと、出力部材Oと、第１遊星歯車組1、第２遊星歯車組2、および第３遊星歯車組3の３組の遊星歯車組と、第１クラッチ4、第２クラッチ5、第３クラッチ6、第１ブレーキ7、第２ブレーキ8の３個のクラッチおよび２個のブレーキからなる油圧作動の摩擦締結要素と、自動変速機のケース（本発明の静止部に相当）9と、を備えている。
入力軸Iは、図示しないエンジンにトルク・コンバータ等を介して連結可能であり、出力部材Oは、第２遊星歯車組2のピニオン・キャリヤ２４に固定されたギヤで構成され、図示しない伝達歯車や差動歯車装置を介して駆動輪に連結されている。
As shown in the figure, the vehicle automatic transmission of the first embodiment includes an input shaft I, an output member O, a first planetary gear set 1, a second planetary gear set 2, and a third planetary gear set 3. A hydraulically operated frictional engagement element comprising three planetary gear sets, three clutches including a
The input shaft I can be connected to an engine (not shown) via a torque converter or the like, and the output member O is composed of a gear fixed to the
第１遊星歯車組1、第２遊星歯車組2、および第３遊星歯車組3は、いずれもいわゆるシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組を用い、エンジン側から離れる方向（図１中、右方向）に向けて上記の順に同心上に配置される。
第１遊星歯車組1は、３つの回転要素、すなわち、中心側に配置された第１サン・ギヤ11と、この半径方向外側に配置された第１リング・ギヤ12と、第１サン・ギヤ11および第１リング・ギヤ12の間に配置されてこれら両方に噛み合う複数の第１ピニオン13を回転自在に支持する第１ピニオン・キャリヤ14と、を有している。
The first planetary gear set 1, the second planetary gear set 2, and the third planetary gear set 3 all use a so-called single-pinion type planetary gear set, and are away from the engine side (rightward in FIG. 1). ) Are arranged concentrically in the above order.
The first planetary gear set 1 includes three rotating elements, that is, a
第２遊星歯車組2は、３つの回転要素、すなわち、中心側に配置された第２サン・ギヤ21と、この半径方向外側に配置された第２リング・ギヤ22と、第２サン・ギヤ21および第２リング・ギヤ22の間に配置されてこれら両方に噛み合う複数の第２ピニオン23を回転自在に支持する第２ピニオン・キャリヤ24と、を有している。
The second planetary gear set 2 includes three rotating elements, that is, a
第３遊星歯車組3は、３つの回転要素、すなわち、中心側に配置された第３サン・ギヤ31と、この半径方向外側に配置された第３リング・ギヤ32と、第３サン・ギヤ31および第３リング・ギヤ32の間に配置されてこれら両方に噛み合う複数の第３ピニオン33を回転自在に支持する第３ピニオン・キャリヤ34と、を有している。
The third planetary gear set 3 includes three rotating elements, that is, a
上記第１遊星歯車組1〜第３遊星歯車組3の各回転要素は、以下に説明するようにそれぞれ連結、連結可能、固定可能とされる。
まず、第１遊星歯車組1にあっては、第１サン・ギヤ11は、第３サン・ギヤ31に常時連結されるとともに、これらのサン・ギヤ11、31は、第１ブレーキ7の締結により自動変速機のケース9に固定可能である。
第１リング・ギヤ12は、第１クラッチ4の締結により第２サン・ギヤ21に連結可能であるとともに、第２クラッチ5の締結により第３ピニオン・キャリヤ34に連結可能である。
第１ピニオン・キャリヤ14は、入力軸Iに常時連結されている。
ここで、第１遊星歯車組1の歯数比α１（第１サン・ギヤ11の歯数比／第１リング・ギヤ12の歯数比）は、たとえば0.658に設定してある。
The rotating elements of the first planetary gear set 1 to the third planetary gear set 3 are connected, connectable and fixable as described below.
First, in the first planetary gear set 1, the
The
The
Here, the gear ratio α1 of the first planetary gear set 1 (the gear ratio of the
第２遊星歯車組2にあっては、第２サン・ギヤ21は、上述のように第１クラッチ4の締結により第１リング・ギヤ12に連結可能であるとともに、第３リング・ギヤ32に常時連結されている。
第２リング・ギヤ22は、第３クラッチ6の締結により第３ピニオン・キャリヤ34に連結可能であるとともに、第２ブレーキ8の締結によりケース9に固定可能である。
第２ピニオン・キャリヤ24は、上述したように、出力ギヤからなる出力部材Oがその側方に一体に固定される。
ここで、第２遊星歯車組2の歯数比α２（第２サン・ギヤ21の歯数比／第２リング・ギヤ22の歯数比）は、たとえば0.416に設定してある。
In the second planetary gear set 2, the
The
As described above, the output member O made of an output gear is integrally fixed to the side of the
Here, the gear ratio α2 of the second planetary gear set 2 (the gear ratio of the
第３遊星歯車組3にあっては、第３サン・ギヤ31は、上述したように第１サン・ギヤ11に常時連結されるとともに、これらは第１ブレーキ7の締結によりケース9に固定可能である。
第３リング・ギヤ32は、上述したように第２サン・ギヤ21に常時連結されている。
第３ピニオン・キャリヤ34は、上述したように第２クラッチ5の締結により第１リング・ギヤ12に連結可能であるとともに、第３クラッチ6の締結により第２リング・ギヤ22に連結可能である。
ここで、第３遊星歯車組3の歯数比α３（第３サン・ギヤ31の歯数比／第３リング・ギヤ32の歯数比）は、たとえば0.433に設定してある。
In the third planetary gear set 3, the
The
The
Here, the gear ratio α3 (the gear ratio of the
上記のように連結した実施例１の自動変速機における各摩擦締結要素の締結・解放を、図２の作動表に示してある。作動表は、この横方向には各速度段を第１速から第６速まで、および後進を表しており、縦方向には、各摩擦締結要素が並べられている。作動表中、〇印はその摩擦締結要素が締結状態にされることを、また空白はその摩擦締結要素が解放状態であることをそれぞれ示す。
なお、作動表の下方には、各変速段のギヤ比、自動変速機でのレシオ・カバーレッジ(R/C：全変速比幅であり、前進１速のギヤ比を最高変速段のギヤ比で割った値)、およびリバース比／１速比（Rev/1st）を記載してある。
The engagement / release of each frictional engagement element in the automatic transmission of the first embodiment connected as described above is shown in the operation table of FIG. The operation table represents each speed stage from the first speed to the sixth speed and the reverse in the horizontal direction, and the friction engagement elements are arranged in the vertical direction. In the operation table, ◯ indicates that the frictional engagement element is brought into the engaged state, and blank indicates that the frictional engagement element is in the released state.
Below the operation table, the gear ratio of each gear, the ratio coverage in the automatic transmission (R / C: full gear ratio width, the gear ratio of the first forward speed is the gear ratio of the highest gear. The value divided by 1) and the reverse ratio / 1st speed ratio (Rev / 1st) are described.
また、上記各摩擦締結要素は、図示しないコントローラにより電子制御される図示しないコントロール・バルブからの圧油の供給、抜きにより、それらの締結、解放が制御される。これらのコントローラやコントロール・バルブの構成および作用はよく知られているので、ここではそれらの説明は省略する。 Further, the engagement and release of the friction engagement elements are controlled by supplying and removing pressure oil from a control valve (not shown) that is electronically controlled by a controller (not shown). Since the configuration and operation of these controllers and control valves are well known, their description is omitted here.
次に、各変速段における動力の伝達経路を、そのときの共通速度線図を用いて説明する。
ここで、共通速度線図とは、縦軸に各回転要素の回転速度を取り、横軸にこれら回転要素を第１〜第３遊星歯車組1〜3の歯数比α１〜α３の大きさに応じて割り振った線図である。
すなわち、横軸上に、シングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組の場合には、リング・ギヤ、ピニオン・キャリヤ、サン・ギヤ３つの回転要素の回転速度軸を、この順に（左右いずれの方向でもよい）、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤ間の大きさをこの遊星歯車組の歯数比αとした場合、ピニオン・キャリヤおよびサン・ギヤ間の大きさが１となる割合でそれぞれ離して配置したものである。
この場合、縦軸には、回転速度ゼロより上方にエンジンと同じ回転方向の回転速度をとり、回転速度ゼロより下方にエンジンと逆回転方向の回転速度をとるようにする。
共通速度線図にあっては、リング・ギヤ、ピニオン、サン・ギヤのそれぞれの噛み合い関係は歯と歯とが１対１で噛み合うリニアな関係となるので、各回転要素の回転速度を結ぶと直線関係となる。
Next, the power transmission path in each gear stage will be described using the common speed diagram at that time.
Here, the common speed diagram is such that the vertical axis represents the rotational speed of each rotating element, and the horizontal axis represents these rotating elements with the gear ratios α1 to α3 of the first to third planetary gear sets 1 to 3. It is the diagram allocated according to.
That is, on the horizontal axis, in the case of a single-pinion type planetary gear set, the rotational speed axes of the three rotating elements of the ring gear, the pinion carrier, and the sun gear are arranged in this order (in either the left or right direction). If the size between the ring gear and the pinion carrier is the gear ratio α of this planetary gear set, the size between the pinion carrier and the sun gear is set apart at a ratio of 1. Is.
In this case, on the vertical axis, the rotational speed in the same rotational direction as the engine is taken above the rotational speed zero, and the rotational speed in the reverse rotational direction from the engine is taken below the rotational speed zero.
In the common speed diagram, the meshing relationship of the ring gear, pinion, and sun gear is a linear relationship in which the teeth mesh with each other on a one-to-one basis. It becomes a linear relationship.
また、各変速段の共通速度線図を示す図３〜図９にあっては、同図中、左側から右側に向けて第３遊星歯車組3、第１遊星歯車組1、第２遊星歯車組2の順で配置されており、これらのサン・ギヤはS、ピニオン・キャリヤはC、リング・ギヤはRで表し、これらの添え字1、2、3はそれぞれが所属する遊星歯車組の番号（第１、第２、第３）を表す。
Further, in FIGS. 3 to 9 showing the common speed diagrams of the respective speed stages, the third planetary gear set 3, the first planetary gear set 1, and the second planetary gear are arranged from the left side to the right side in FIG. They are arranged in the order of
すなわち、第１遊星歯車組1のサン・ギヤ11はS1、ピニオン・キャリヤ14はC1、リング・ギヤ12はR1で表され、これらはそれぞれ本発明の第１要素、第２要素、第３要素に相当する。
第２遊星歯車組2のサン・ギヤ21はS2、ピニオン・キャリヤ24はC2、リング・ギヤ22はR2で表され、これらはそれぞれ本発明の第４要素、第５要素、第６要素に相当する。
第３遊星歯車組3のサン・ギヤ31はS3、ピニオン・キャリヤ34はC3、リング・ギヤ32はR3で表され、これらはそれぞれ本発明の第７要素、第８要素、第９要素に相当する。
That is, the
The
In the third planetary gear set 3, the
したがって、共通速度線図は、図３〜図９すべてにおいて、同図中、左側から右側に向けて第７要素、第８要素、第９要素、第１要素、第２要素、第３要素、第４要素、第５要素、第６要素にそれぞれ対応する速度軸が並ぶことになる。なお、図３〜図９の各共通速度線図において、入力は○で、また出力は△で表してある。入力軸Iの回転速度は、ギヤ比の計算を容易にするため、共通速度線図では１としてある。また、以下の各変速段でのギヤ比は、α１〜α３をそれぞれ上記のように0.658、0.416、0.433に設定した場合の値である。 Therefore, the common velocity diagram is the seventh element, the eighth element, the ninth element, the first element, the second element, the third element from the left side to the right side in FIG. Speed axes corresponding to the fourth element, the fifth element, and the sixth element are arranged. In each of the common velocity diagrams of FIGS. 3 to 9, the input is indicated by ◯ and the output is indicated by Δ. The rotational speed of the input shaft I is set to 1 in the common speed diagram for easy calculation of the gear ratio. Further, the gear ratios at the following shift speeds are values when α1 to α3 are set to 0.658, 0.416, and 0.433, respectively, as described above.
まず、自動変速機がN（ニュートラル）位置やP（パーク）位置にあるときは、すべての摩擦締結要素には締結圧が供給されないため、第１遊星歯車組1〜第３遊星歯車組3はすべてフリーの状態にあり、これらは動力を伝えない。この結果、エンジンからの動力は、出力部材Oには伝わらない。 First, when the automatic transmission is in the N (neutral) position or the P (park) position, since no fastening pressure is supplied to all the friction engagement elements, the first planetary gear set 1 to the third planetary gear set 3 are They are all free and do not transmit power. As a result, the power from the engine is not transmitted to the output member O.
ドライバーが図示しないセレクト・レバーをD（ドライブ、すなわち前進走行）位置に移動させると、車両は発進する。この発進時では車速が低いので、まず、第１速が成立する。
すなわち、第１速では、第１クラッチ4と、第２クラッチ5と、第２ブレーキ8がそれぞれ締結される。
したがって、第１クラッチ4により第１リング・ギヤ12と第２サン・ギヤ21とが連結され、これらと第２サン・ギヤ21に連結された第３リング・ギヤ32とは同じ回転速度で回転する。
また、第２クラッチ5の締結により、第１リング・ギヤ22は、第３ピニオン・キャリヤ34と同じ回転速度で回転する。
また、第１サン・ギヤ11と第３サン・ギヤ31とは連結しているので、これらは同じ回転速度で回転する。
したがって、第１遊星歯車組1および第３遊星歯車組3のすべての回転要素は一体となって、入力軸Iの回転速度と同じ回転速度１で回転する。
一方、第２遊星歯車組2では、第２サン・ギヤ21が第１クラッチ4の締結により第１リング・ギヤ12と同じ回転速度１で回転する。この場合、第２ブレーキ8の締結により第２リング・ギヤ22はケース9に固定されて回転速度0となるので、出力部材Oは、これが連結された第２ピニオン・キャリヤ24の回転速度、すなわちS2の速度軸上の回転速度１とR2の速度軸上の回転速度０とを結ぶ直線がC2の速度軸と交差する点の回転速度で回転する。図３から明らかなように、この場合、自動変速機は、最も減速されたギヤ比3.406である前進１速で車両を駆動する。
When the driver moves a select lever (not shown) to a D (drive, that is, forward travel) position, the vehicle starts. Since the vehicle speed is low at the time of starting, first speed is established.
That is, at the first speed, the
Accordingly, the
Further, the engagement of the
Further, since the
Therefore, all the rotating elements of the first planetary gear set 1 and the third planetary gear set 3 are united and rotate at the same
On the other hand, in the second planetary gear set 2, the
車速が上昇すると、コントローラが第２クラッチ5を解放するとともに第１ブレーキ7を締結して第１速から第２速にシフトする。このとき、第１クラッチ4および第２ブレーキ8の締結は第１速のそのままである。この状態での共通速度線図を図４に示す。
第１ブレーキ7の締結により、第１サン・ギヤおよび第３サン・ギヤ31は、ケース9に固定されて回転速度０となる。
第２速では、第１遊星歯車組1は、第１ピニオン・キャリヤ14が入力軸Iと同じ回転速度１で回転し、第１サン・ギヤ11の回転速度が上述のように０であるので、第１リング・ギヤ12は、入力軸Iより早いオーバードライブ回転速度で回転する。
この結果、第２遊星歯車組2では、第２サン・ギヤ21は、第１クラッチ4の締結により連結されている第１リング・ギヤ12と同じオーバードライブ回転速度で回転する。このとき、第２リング・ギヤ22は第２ブレーキ8の締結により回転速度が０なので、第２サン・ギヤ21のオーバードライブ回転速度と第２リング・ギヤ22の回転速度０とを結ぶ直線と第２ピニオン・キャリヤ24の速度軸C2とが交差する点が、第２ピニオン・キャリヤ24およびこれに連結した出力部材Oの回転速度となる。
すなわち、図４から明らかなように、出力部材Oは、第１速より早い減速回転速度となる第２速(ギヤ比2.054）で回転する。
なお、第３遊星歯車組3は、第３サン・ギヤ31が第１ブレーキ7の締結によりケース9に固定されて回転速度０であり、また第３リング・ギヤ32が第２サン・ギヤ21に連結されてオーバードライブ回転速度で回転するので、第３ピニオン・キャリヤ34は、第３リング・ギヤ32より遅いオーバードライブ回転速度で回転する。
When the vehicle speed increases, the controller releases the
When the
At the second speed, in the first planetary gear set 1, the
As a result, in the second planetary gear set 2, the
That is, as is apparent from FIG. 4, the output member O rotates at the second speed (gear ratio 2.054) that is a reduced rotational speed faster than the first speed.
In the third planetary gear set 3, the
さらに車速が上昇して、コントローラが第１クラッチ4を解放するとともに、第２クラッチ5を締結すると、自動変速機は第２速から第３速になる。このとき、第１ブレーキ7および第２ブレーキ8の締結はそのまま維持される。この状態での共通速度線図を図５に示す。
すなわち、第３速では、第１遊星歯車組1は、第２速の場合と同様になる。
一方、第３遊星歯車組3は、第３サン・ギヤ31が第１ブレーキ7の締結によりケース9に固定されて回転速度０になり、また第３ピニオン・キャリヤ34が第２クラッチ5の締結により第１リング・ギヤ12に連結されて、これと同じオーバードライブ回転速度で回転するので、その第３リング・ギヤ32は第３ピニオン・キャリヤ34よりさらに早いオーバードライブ回転速度で回転する。
第２遊星歯車組2では、第２リング・ギヤ22が第２ブレーキ8の締結によりケース9に固定されて回転速度０となり、また第２サン・ギヤ21が第３リング・ギヤ32に連結されてこれと同じオーバードライブ回転速度で回転するので、その第２ピニオン・キャリヤ24およびこれと一体の出力Oは、第２速より早い減速回転速度となる第３速（ギヤ比1.433）で回転する。
When the vehicle speed further increases and the controller releases the
That is, at the third speed, the first planetary gear set 1 is the same as at the second speed.
On the other hand, in the third planetary gear set 3, the
In the second planetary gear set 2, the
さらに車速が上昇して、コントローラが第１ブレーキ7および第２ブレーキ8の両方を解放するとともに、第１クラッチ4および第３クラッチ6を締結すると、自動変速機は第３速から第４速になる。このとき、第２クラッチ5の締結はそのまま維持される。この状態での共通速度線図を図６に示す。
この第４速では、第１クラッチ4の締結により第１リング・ギヤ12と第２サン・ギヤ21が、また第２サン・ギヤ21に連結された第３リング・ギヤ32がすべて同じ回転速度で回転する。
また、第２クラッチ5の締結により第１リング・ギヤ12と第３ピニオン・キャリヤ34とが連結され、また第３クラッチ6の締結により第３ピニオン・キャリヤ34と第２リング・ギヤ22とが連結される結果、これら第１リング・ギヤ12と第３ピニオン・キャリヤ34と第２リング・ギヤ22とは、同じ回転速度で回転する。
この結果、第１遊星歯車組1、第２遊星歯車組2、第３遊星歯車組3のすべての回転要素は、一体となって入力軸Iと同じ回転速度で回転する。
したがって、出力部材Oは、入力軸Iと同じ回転速度となる第４速（ギヤ比１、すなわち直結比）で回転する。
When the vehicle speed further increases and the controller releases both the
In the fourth speed, the
Further, the
As a result, all the rotating elements of the first planetary gear set 1, the second planetary gear set 2, and the third planetary gear set 3 rotate together at the same rotational speed as the input shaft I.
Therefore, the output member O rotates at the fourth speed (
さらに車速が上昇して、コントローラが第２クラッチ5を解放するとともに、第１ブレーキ7を締結すると、自動変速機は第４速から第５速になる。このとき、第１クラッチ4および第３クラッチ6の締結はそのまま維持される。この状態での共通速度線図を図７に示す。
この第５速では、第１ブレーキ7の締結により第１遊星歯車組1は第２速および第３速の場合と同じになる。
一方、第３遊星歯車組3では、第１ブレーキ7の締結により第３サン・ギヤ31が回転速度０であり、第１クラッチ4の締結によりその第３リング・ギヤ32が第２サン・ギヤ21および第１リング・ギヤ12と同じオーバードライブ回転速度で回転するので、その第３ピニオン・キャリヤ34は、第３リング・ギヤ32のオーバードライブ回転速度より遅いオーバードライブ回転速度で回転する。
第２遊星歯車組2では、この第２サン・ギヤ21が第３リング・ギヤ32に連結されてこれと同じオーバードライブ回転速度で回転し、また第３クラッチ6の締結により第２リング・ギヤ22が第３ピニオン・キャリヤ34に連結されて上記オーバードライブ回転速度より遅いオーバードライブ回転速度で回転するので、その第２ピニオン・キャリヤ24およびこれと一体の出力部材Oは、これらのオーバードライブ回転速度の間のオーバードライブ回転速度となる第５速（ギヤ比0.767）で回転する。
When the vehicle speed further increases and the controller releases the
At the fifth speed, the first planetary gear set 1 becomes the same as the second speed and the third speed by engaging the
On the other hand, in the third planetary gear set 3, when the
In the second planetary gear set 2, the
さらに車速が上昇して、コントローラが第１クラッチ4を解放するとともに、第２クラッチ5を締結すると、自動変速機は第５速から第６速になる。このとき、第３クラッチ6および第１ブレーキ7の締結はそのまま維持される。この状態での共通速度線図を図８に示す。
この第６速では、第１ブレーキ7の締結により第１遊星歯車組1は第２速、第３速および第５速の場合と同じになる。
一方、第３遊星歯車組3では、第１ブレーキ7の締結により第３サン・ギヤ31が回転速度０であり、また第２クラッチ5の締結によりその第３ピニオン・キャリヤ34が第１リング・ギヤ12と同じオーバードライブ回転速度で回転するので、その第３リング・ギヤ32は、第３ピニオン・キャリヤ34のオーバードライブ回転速度よりさらに早いオーバードライブ回転速度で回転する。
第２遊星歯車組2では、この第２サン・ギヤ21が第３リング・ギヤ32に連結されてこれと同じ早いオーバードライブ回転速度で回転し、また第２クラッチ5および第３クラッチ6の締結により第２リング・ギヤ22が第３ピニオン・キャリヤ34および第１リング・ギヤ12に連結されて上記オーバードライブ回転速度で回転するので、その第２ピニオン・キャリヤ24およびこれと一体の出力部材Oは、これらのオーバードライブ回転速度の間で、かつ第５速より早いオーバードライブ回転速度となる第６速（ギヤ比0.535）で回転する。
When the vehicle speed further increases and the controller releases the
At the sixth speed, the first planetary gear set 1 becomes the same as the second speed, the third speed, and the fifth speed by engaging the
On the other hand, in the third planetary gear set 3, when the
In the second planetary gear set 2, the
以上は、D位置におけるアップシフトの作動について説明したが、D位置におけるダウンシフトは、上記とは逆方向の作動になるが、各変速段での作動はいずれでも同じであるので、それらの説明は省略する。 The above describes the operation of the upshift at the D position, but the downshift at the D position is the operation in the opposite direction to the above, but the operation at each shift stage is the same, so the description thereof Is omitted.
次に、車両停止状態でドライバーがセレクト・レバーをR（リバース：後進）位置に移動させると、コントローラは、第２クラッチ5、第３クラッチ6、および第２ブレーキ8を締結する。この状態での共通速度線図を図９に示す。
この後進時には、第１遊星歯車組1では、第１リング・ギヤ12が、第２クラッチ5および第３クラッチ6の締結により第３ピニオン・キャリヤ34を介して第２リング・ギヤ22に連結され、第２ブレーキ8の締結により回転速度０であり、またその第１ピニオン・キャリヤ14が入力軸Iに連結されているので、その第１サン・ギヤ11は、オーバードライブ回転速度で回転する。
第３遊星歯車組3では、この第3ピニオン・キャリヤ34が上述のように第３クラッチ6および第２ブレーキ8の締結により回転速度が０であり、第３サン・ギヤ31が第１サン・ギヤ11に連結されてこれと同じオーバードライブ回転速度で回転するので、その第３リング・ギヤ32はエンジンの駆動方向とは逆回転方向のオーバードライブ回転速度で回転する。
第２遊星歯車組2では、第２リング・ギヤ22が第２ブレーキ8の締結により回転速度０であり、またその第２サン・ギヤ21が第３リング・ギヤ32に連結されてこれと同じ回転速度、すなわちエンジンの駆動方向とは逆回転方向のオーバードライブ回転速度で回転するので、その第２ピニオン・キャリヤ24およびこれと一体の出力部材Oは、エンジン回転速度の駆動方向とは逆回転方向の減速回転速度となる後進段（ギヤ比−3.119、ただし−はエンジン回転速度の駆動方向とは逆回転方向を表す）で回転する。
Next, when the driver moves the select lever to the R (reverse: reverse) position while the vehicle is stopped, the controller engages the
During this reverse travel, in the first planetary gear set 1, the
In the third planetary gear set 3, the rotation speed of the
In the second planetary gear set 2, the
なお、この実施例１の自動変速機にあっては、レシオ・カバーレッジ(R/C値)は6.365となって、低速段での発進、登坂性能、また高速段でのエンジン騒音の低減、燃費の向上を図ることができる。
また、リバース比／１速比（Rev/1st）は0.916となって、発進時と後進時とにあってアクセル・ペダルの踏込量に対する出力差がほとんどないので、ドライバーに違和感をもたせることがない。
In the automatic transmission of the first embodiment, the ratio coverage (R / C value) is 6.365, starting at low speed, climbing performance, and reducing engine noise at high speed, The fuel consumption can be improved.
Also, the reverse ratio / 1st gear ratio (Rev / 1st) is 0.916, and there is almost no difference in output with respect to the amount of depression of the accelerator pedal at the time of start and reverse, so the driver does not feel uncomfortable .
以上説明したように、実施例１の自動変速機は、以下の効果を有する。
すなわち、実施例１の自動変速機にあっては、解放状態にあって引きずりを発生する摩擦締結要素の個数を、上記従来技術の３個から２個に低減したので、燃費を向上させることができる。
また、摩擦締結要素は従来技術と同じ５個であるものの、従来技術のものは油圧作動のブレーキが３個であるのに対し、実施例１のものは２個であるので、引きずりがクラッチより大きいブレーキの個数を減らすことでさらなる燃費向上を図ることができる。
As described above, the automatic transmission according to the first embodiment has the following effects.
That is, in the automatic transmission according to the first embodiment, the number of frictional engagement elements that generate drag in the released state is reduced from three to two in the prior art, so that fuel efficiency can be improved. it can.
In addition, although there are five frictional engagement elements as in the prior art, the conventional one has three hydraulically operated brakes, whereas the first embodiment has two, so the drag is more than the clutch. By reducing the number of large brakes, fuel efficiency can be further improved.
また、実施例１の自動変速機にあっては、レシオ・カバーレッジ(R/C値)は6.365となって、低速段から高速段まで幅広いギヤ比を得ることができ、低速段での発進、登坂性能、また高速段でのエンジン騒音の低減、燃費の向上を図ることができる。 In the automatic transmission of the first embodiment, the ratio coverage (R / C value) is 6.365, and a wide gear ratio can be obtained from the low speed stage to the high speed stage. In addition, climbing performance, engine noise at high speeds, and fuel efficiency can be improved.
また、実施例１の自動変速機にあっては、リバース比／１速比（Rev/1st）が0.916となって、発進時と後進時とにあってアクセル・ペダルの踏込量に対する出力差がほとんどないので、ドライバーに違和感をもたせないようにすることができる。 Further, in the automatic transmission of the first embodiment, the reverse ratio / 1st speed ratio (Rev / 1st) is 0.916, and the output difference with respect to the accelerator pedal depression amount at the time of start and reverse Since there is almost no, it can prevent the driver from feeling uncomfortable.
以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。 As described above, the present invention has been described based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, the present invention is included.
たとえば、第１遊星歯車組1〜第３遊星歯車組3は、シングル・ピニオン・タイプに限られることなく、ダブル・ピニオン・タイプの遊星歯車組を用いるようにしてもよい。
また、本発明の第１要素〜第９要素は、実施例のものとは異なる回転要素を当てるようにしてもよい。
また、上記α１〜α３の値は、実施例の値に限られず、必要に応じて適宜変更してもよい。
For example, the first planetary gear set 1 to the third planetary gear set 3 are not limited to the single pinion type, and may be a double pinion type planetary gear set.
Further, the first to ninth elements of the present invention may be applied with a rotating element different from that of the embodiment.
Further, the values of α1 to α3 are not limited to the values in the embodiment, and may be appropriately changed as necessary.
また、本発明の自動変速機は、エンジン前置き前輪駆動車やエンジン後置き後輪駆動車に限られない。 Further, the automatic transmission of the present invention is not limited to an engine front-mounted front wheel drive vehicle or an engine rear-mounted rear wheel drive vehicle.
I 入力軸
O 出力部材
1 第１遊星歯車組
11 第１サン・ギヤ（第１要素）
12 第１リング・ギヤ（第３要素）
13 第1ピニオン
14 第1ピニオン・キャリヤ（第２要素）
2 第２遊星歯車組
21 第２サン・ギヤ（第４要素）
22 第２リング・ギヤ（第６要素）
23 第２ピニオン
24 第２ピニオン・キャリヤ（第５要素）
3 第３遊星歯車組
31 第３サン・ギヤ（第７要素）
32 第３リング・ギヤ（第９要素）
33 第３ピニオン
34 第３ピニオン・キャリヤ（第８要素）
4 第１クラッチ
5 第２クラッチ
6 第３クラッチ
7 第１ブレーキ
8 第２ブレーキ
9 ケース（静止部）
I Input shaft
O Output member
1 First planetary gear set
11 First sun gear (first element)
12 1st ring gear (3rd element)
13 First pinion
14 1st pinion carrier (2nd element)
2 Second planetary gear set
21 2nd sun gear (4th element)
22 Second ring gear (sixth element)
23 Second pinion
24 2nd pinion carrier (5th element)
3 Third planetary gear set
31 3rd sun gear (7th element)
32 3rd ring gear (9th element)
33 3rd pinion
34 3rd pinion carrier (8th element)
4 First clutch
5 Second clutch
6 Third clutch
7 First brake
8 Second brake
9 Case (stationary part)
Claims (4)
出力部材と、
静止部と、
サン・ギヤ、リング・ギヤおよびピニオン・キャリヤの３つの回転要素をそれぞれ有する第１遊星歯車組、第２遊星歯車組、および第３遊星歯車組と、
第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、および第２ブレーキの５個の摩擦締結要素と、
を備え、
前記第１遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第１遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第１要素、第２要素、第３要素とし、
前記第２遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第２遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第４要素、第５要素、第６要素とし、
前記第３遊星歯車組の３つの回転要素を、共通速度線図上で前記第３遊星歯車組の歯数比に対応する間隔に応じて並べ、この並び順に第７要素、第８要素、第９要素とし、
前記入力軸を、前記第２要素に常時連結し、
前記出力部材を、前記第５要素に常時連結し、
前記第１要素と前記第７要素を、常時連結して前記第１ブレーキの締結で前記静止部に固定可能とし、
前記第３要素を、前記第１クラッチの締結で前記第４要素に連結可能、かつ前記第２クラッチの締結で前記第８要素に締結可能とし、
前記第４要素を、前記第９要素に常時連結し、
前記第６要素を、前記第２ブレーキの締結で静止部へ固定可能、かつ第３クラッチの締結で前記第８要素と連結可能とした、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 An input shaft;
An output member;
A stationary part;
A first planetary gear set, a second planetary gear set, and a third planetary gear set each having three rotational elements: a sun gear, a ring gear, and a pinion carrier;
Five frictional engagement elements, a first clutch, a second clutch, a third clutch, a first brake, and a second brake;
With
The three rotating elements of the first planetary gear set are arranged on the common velocity diagram according to the interval corresponding to the gear ratio of the first planetary gear set, and the first element, the second element, the second element are arranged in this order. 3 elements
The three rotating elements of the second planetary gear set are arranged on the common velocity diagram according to the interval corresponding to the gear ratio of the second planetary gear set, and the fourth element, fifth element, 6 elements,
The three rotating elements of the third planetary gear set are arranged according to the interval corresponding to the gear ratio of the third planetary gear set on the common velocity diagram, and the seventh element, the eighth element, 9 elements,
Always connecting the input shaft to the second element;
Always connecting the output member to the fifth element;
The first element and the seventh element are always connected, and can be fixed to the stationary part by fastening the first brake,
The third element can be connected to the fourth element by fastening the first clutch, and can be fastened to the eighth element by fastening the second clutch;
Always connecting the fourth element to the ninth element;
The sixth element can be fixed to a stationary part by fastening the second brake, and can be connected to the eighth element by fastening a third clutch.
The automatic transmission for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記第１遊星歯車組〜前記第３遊星歯車組は、すべてシングル・ピニオン・タイプの遊星歯車組である、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 The automatic transmission for a vehicle according to claim 1,
The first planetary gear set to the third planetary gear set are all single-pinion type planetary gear sets.
The automatic transmission for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記第１クラッチが、第１速、第２速、第４速および第５速で締結し、
前記第２クラッチが、第１速、第３速、第４速、第６速および後進で締結し、
前記第３クラッチが、第４速、第５速、第６速および後進で締結し、
前記第１ブレーキが、第２速、第３速、第５速および第６速で締結し、
前記第２ブレーキが、第１速、第２速、第３速、および後進で締結する、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 The automatic transmission for a vehicle according to claim 1 or 2,
The first clutch is engaged at the first speed, the second speed, the fourth speed and the fifth speed,
The second clutch is engaged at first speed, third speed, fourth speed, sixth speed and reverse,
The third clutch is engaged at the fourth, fifth, sixth and reverse speeds;
The first brake is engaged at the second speed, the third speed, the fifth speed and the sixth speed,
The second brake is engaged at the first speed, the second speed, the third speed, and reverse,
The automatic transmission for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記第１要素は、前記第１遊星歯車組のサン・ギヤであり、
前記第２要素は、前記第１遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
前記第３要素は、前記第１遊星歯車組のリング・ギヤであり、
前記第４要素は、前記第２遊星歯車組のサン・ギヤであり、
前記第５要素は、前記第２遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
前記第６要素は、前記第２遊星歯車組のリング・ギヤであり、
前記第７要素は、前記第３遊星歯車組のサン・ギヤであり、
前記第８要素は、前記第３遊星歯車組のピニオン・キャリヤであり、
前記第９要素は、前記第３遊星歯車組のリング・ギヤである、
ことを特徴とする車両用自動変速機。 The automatic transmission for a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The first element is a sun gear of the first planetary gear set;
The second element is a pinion carrier of the first planetary gear set;
The third element is a ring gear of the first planetary gear set;
The fourth element is a sun gear of the second planetary gear set;
The fifth element is a pinion carrier of the second planetary gear set;
The sixth element is a ring gear of the second planetary gear set;
The seventh element is a sun gear of the third planetary gear set;
The eighth element is a pinion carrier of the third planetary gear set;
The ninth element is a ring gear of the third planetary gear set;
The automatic transmission for vehicles characterized by the above-mentioned.
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